河南省信阳市普通高中2022届高三上学期物理第一次教学质量检测试卷

试卷更新日期：2021-11-10 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法如：理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（）

A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法 B、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了控制变量法 C、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法 D、根据速度定义式 $v = \frac{Δ x}{Δ t}$ ，当 $Δ t \to 0$ 时， $\frac{Δ x}{Δ t}$ 就可以表示物体在 $t$ 时刻的瞬时速度，该定义运用了理想实验法

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2. 高速公路的 $ETC$ 电子收费系统如图所示， $ETC$ 通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以 $25.2 km/h$ 的速度匀速进入识别区， $ETC$ 天线用了 $0.3 s$ 的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为 $0.4 s$ ，刹车的加速度大小为 $5 {m/s}^{2}$ ，则该 $ETC$ 通道的长度约为（）

A、 $8.4 m$ B、 $7.8 m$ C、 $9.8 m$ D、 $10.0 m$

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3. 如图所示为小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置， $B$ 位置是他从最高点直立下落的过程中将床面所压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（）

A、床面从A位置下降到B位置的过程中，小明的速度先增大后减小 B、床面在B位置时，小明所受合外力为零 C、小明接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态 D、床面从A位置下降到B位置的过程中，加速度方向始终向下

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4. 2020年11月24日，“嫦娥五号”月球探测器发射成功，这是我国首次执行月球采样返回任务，也是迄今为止我国执行的最为复杂的航天任务。“嫦娥五号”探测器由四大部分组成：轨道器、着陆器、上升器和返回器。下列说法正确的是（）

A、轨道器驻留在绕月轨道上，其速度大于月球的第一宇宙速度 B、着陆器在靠近月球表面时需要启动反推火箭徐徐降落以实现软着陆，在软着陆的过程中其机械能减小 C、上升器以着陆器作为发射架，从月面上加速起飞，这时月壤样品处于失重状态 D、返回器在回到与轨道器相同的绕月轨道后，可以直接加速，实现与轨道器的对接

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5. 物理教师李老师星期天带儿子小伟到游乐场游玩，他们乘坐过山车经过半径为15m圆轨道的最低点时发现动力已关闭，此时速度显示屏上的数字为 $30 m/s$ ，当到达最高点时李老师体验到了完全失重的感觉，过程可简化如图所示。如果李老师质量为50kg， $g = 10 {m/s}^{2}$ ，那么李老师从最低点运动到最高点的过程中（）

A、李老师的机械能守恒 B、李老师在最低点时对座位的压力是 $3000 N$ C、李老师在最高点时，他的重力的功率是 $7320 W$ D、李老师的机械能不守恒，他损失的机械能是 $3750 J$

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6. 篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动，通过篮球对地冲击力大小判断篮球的性能，某同学让一篮球从 $h_{1} = 1.8 m$ 高处自由下落，测出篮球从开始下落至反弹到最高点所用时间 $t = 1.40 s$ ，该篮球反弹时从离开地面至最高点所用时间为 $0.5 s$ ，篮球的质量 $m = 0.45 kg$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。则篮球对地面的平均作用力大小为（）（不计空气阻力）

A、 $3 N$ B、 $21 N$ C、 $33 N$ D、 $28 N$

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二、多选题

7. 一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出。第一只球飞出时的初速度为 $v_{1}$ ，落在自己一方场地 $B$ 点后，弹跳起来，刚好擦网而过，落在对方场地的A点处，如图所示。第二只球飞出时的初速度为 $v_{2}$ ，直接擦网而过，也落在A点处。设球与地面碰撞时没有能量损失，且不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A、 $v_{1} ： v_{2} = 1 ： 3$ B、 $v_{1} ： v_{2} = 1 ： 4$ C、 $H ： h = 5 ： 4$ D、 $H ： h = 4 ： 3$

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8. 如图甲所示，一个质量 $m = 1 kg$ 的物块静止放置在动摩擦因数 $μ = 0.5$ 粗糙水平地面 $O$ 处，在水平拉力 $F$ 作用下物块由静止开始向右运动，经过一段时间后，物块回到出发点 $O$ 处，取水平向右为速度的正方向，物块运动过程中其速度 $v$ 随时间 $t$ 变化规律如图乙所示， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。则（）

A、物块经过 $4 s$ 回到出发点 B、 $4.5 s$ 时水平力 $F$ 的瞬时功率为 $12 W$ C、 $0 ~ 5 s$ 内物块所受合力的平均功率为 $0.9 W$ D、 $0 ~ 5 s$ 内摩擦力对物块先做负功，后做正功，总功为零

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9. 如图所示，在水平地面上放置一个边长为 $a$ 、质量为 $M$ 的正方体，在竖直墙壁和正方体之间放置半径为 $R (R < a)$ 、质量为 $m$ 的光滑球体，球心 $O$ 与正方体的接触点 $A$ 的连线 $O A$ 与竖直方向的夹角为 $θ$ ，已知重力加速度为 $g$ ，正方体与水平地面的动摩擦因数为 $μ = \frac{1}{2}$ ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，球和正方体始终处于静止状态，且球没有掉落地面。下列说法正确的是（）

A、正方体对球的支持力的大小为 $m g \cos θ$ B、若 $θ = 60 °$ ，正方体静止，正方体受到的摩擦力大小为 $\sqrt{3} m g$ C、若球的质量 $m = M$ ，则 $θ$ 的最大值为 $45 °$ D、无论正方体的右侧面到墙壁的距离多大，只要球的质量足够大就一定会使正方体滑动

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10. 如图所示，质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻弹簧拴在一起竖直放置在水平地面上，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为m的物块C。现将物块C由静止释放，C与A发生碰撞后立刻粘在一起（碰撞时间极短），弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、C与A碰撞后的瞬间A的速度大小为 $\frac{1}{3} \sqrt{2 g h}$ B、C与A碰撞时产生的内能为 $\frac{m g h}{2}$ C、C与A碰撞后弹簧的最大弹性势能为 $\frac{m g h}{2}$ D、要使碰后物体B被拉离地面，h至少应为 $\frac{8 m g}{k}$

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三、实验题

11. 用如图所示的器材和方法可以探究“两个互成角度的力的合成规律”，在圆形桌子透明桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中，滑轮 $P_{1}$ 固定在桌子边，滑轮 $P_{2}$ 、 $P_{3}$ 可沿桌边移动。第一次实验中，步骤如下：
A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点 $O$ 静止；

B．在白纸上描下 $O$ 点的位置和三根绳子的方向，以 $O$ 点为起点，作出三拉力的图示；

C．以绕过 $P_{2}$ 、 $P_{3}$ 绳的两个力为邻边作平行四边形，作出 $O$ 点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；

D．检验对角线的长度和绕过 $P_{1}$ 绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。

(1)、下列说法正确的是___________

A、改变滑轮 $P_{2}$ 、 $P_{3}$ 的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验，绳的结点必须与第一次实验中白纸上描下的O点重合 B、实验中，若桌面不水平会影响实验的结论 C、若将细绳更换成橡皮筋进行实验不会影响实验结果 D、作三个拉力图示的时候可以采用各自不同的标度

(2)、这次实验中，若一根绳挂3个钩码，另一根绳挂4个钩码，则第三根绳挂的钩码数量应大于个且小于个。（所有钩码质量相同）

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12. 如图甲所示的实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。用到的实验器材有斜劈、弹簧x（劲度系数较大）、带有遮光片的滑块（总质量为m）、光电门、数字计时器（图中未画出）、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：

①用游标卡尺测得遮光片的宽度为d；

②弹簧放在挡板P和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光片中心对准斜面上的A点；

③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；

④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光片中心对准斜面上的O点；

⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；

⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间 $Δ t$ ；

⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。

⑧.根据实验数据作出的 $\frac{1}{（ Δt ）^{2}} - L$ 图像为如图乙所示的一条直线，并测得 $\frac{1}{（ Δt ）^{2}} - L$ 图像斜率为k、纵轴截距为b。

(1)、根据 $\frac{1}{（ Δt ）^{2}} - L$ 图像可求得滑块经过A位置时的速度 $v_{A} =$ ，滑块在斜面上运动的加速度 $a =$ 。

(2)、本实验中，使用的弹簧劲度系数较大，滑块从O到A恢复原长过程中，弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能 $E_{p} =$ ， $E_{p}$ 的测量值与真实值相比偏（填“大”或“小”）。

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四、解答题

13. 2020年1月7日23时20分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星五号发射升空。若长征三号乙运载火箭质量460吨，总长 $58.3 m$ ，发射塔高 $108.0 m$ ，点火后，经 $6.0 s$ 火箭离开发射塔，已知火箭离开发射塔的过程中做匀加速直线运动，忽略一切阻力和运载火箭质量的变化（ $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ），求：

(1)、火箭离开发射塔瞬间的速度大小；

(2)、火箭起飞时推动力的大小。

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14. 如图所示，在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为 $R$ ，A、 $B$ 两点分别为轨道的最高点与最低点。质量为 $m$ 的质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心 $O$ 且大小恒定，当质点以速率 $v = \sqrt{g R}$ 通过A点时，对轨道的压力为其重力的7倍，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为 $g$ 。

(1)、求质点所受圆轨道的强磁性引力的大小和质点到达 $B$ 点的速率；

(2)、为确保质点不脱离轨道，求质点通过 $B$ 点最大速率。

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15. 如图甲所示，在顺时针匀速转动的传送带底端，一质量 $m = 1 kg$ 的小物块以某一初速度向上滑动，传送带足够长，物块的速度与时间（ $v - t$ ）图的部分图象如图乙所示，已知 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、物块与皮带之间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、物块沿皮带向上运动的最大位移；

(3)、物块向上运动到最高点的过程中相对传送带的路程。

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16. 如图所示，以A、 $B$ 为端点的一光滑圆弧轨道固定于竖直平面，一长滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠 $B$ 点，上表面所在平面与圆弧轨道相切于 $B$ 点。离滑板右端 $L_{0} = \frac{R}{6}$ 处有一竖直固定的挡板 $P$ ，一物块从A点由静止开始沿轨道滑下，经 $B$ 滑上滑板。已知物块可视为质点，质量为 $m$ ，滑板质量 $M = 3 m$ ，圆弧轨道半径为 $R$ ，物块与滑板间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，重力加速度为 $g$ 。滑板与挡板 $P$ 和 $B$ 端的碰撞没有机械能损失。

(1)、求物块滑到 $B$ 点的速度 $v_{0}$ 大小；

(2)、求滑板与挡板 $P$ 碰撞的瞬间物块的速度 $v_{1}$ 大小；

(3)、要使物块始终留在滑板上，求滑板长度最小值 $L$ 。

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